JP2654494B2 - ポンプ用の往復動切換装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、往復動形のポンプに使用される往復動切換
装置に関するものである。

（従来の技術） 本発明の出願人は、特願昭62−224631号出願の明細書
および図面において、シリンダボディの内部にピストン
が摺動自在に嵌合され、シリンダボディの上部にバルブ
ボディが一体的に設けられ、このバルブボディに作動流
体供給孔および作動流体排出孔が設けられ、作動流体供
給孔の上端に供給弁が開閉自在に設けられ、作動流体排
出孔の下端に排出弁が開閉自在に設けられ、前記バルブ
ボディの中央部にピストンの往復動に関連して前記供給
弁および排出弁を開閉作動する弁作動体が上下動自在に
設けられ、この弁作動体をスナップアクションで作動す
るほぼＣ形のワイヤスプリングが、前記バルブボディか
ら下側に突設されたスプリング嵌着部と前記中央の弁作
動体との間に介設されたポンプ用の往復動切換装置を提
案している。

この往復動切換装置は、バルブボディの中央側に作動
流体排出孔が設けられるとともに、外周側に作動流体供
給孔が設けられ、また、作動流体排出孔の下端を開閉す
る排出弁が作動流体供給孔の下側まで径大に設けられ、
この大径排出弁と前記供給弁とがロッドによって一体化
されている。

（発明が解決しようとする課題） このような構造であるから、出願済みの切換装置は、
直径が大きくなり、取扱いにくくなる問題がある。

本発明は、この種の往復動切換装置の小径化を図るこ
とを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、シリンダボディ11の内部に、ポンプ作動ロ
ッド13を下側に一体に設けてなるピストン12が摺動自在
に嵌合され、シリンダボディ11の上部にバルブボディ31
が一体的に設けられ、このバルブボディ31にピストン12
の下側に供給される作動流体をピストン12の上側にも供
給する作動流体供給孔35とピストン12の上側にある作動
流体を外部に排出する作動流体排出孔46とが設けられ、
作動流体供給孔35の上端に供給弁33が開閉自在に設けら
れ、作動流体排出孔46の下端に排出弁43が開閉自在に設
けられ、前記バルブボディ31の中央部にピストン12の往
復動に関連して供給弁33および排出弁43を開閉作動する
弁作動体53,55が上下動自在に設けられ、この弁作動体
をスナップアクションで作動するほぼＣ形のワイヤスプ
リング52が、前記バルブボディ31から下側に突設された
スプリング嵌着部41と弁作動体53との間に介設されたポ
ンプ用の往復動切換装置であって、前記バルブボディ31
の上側にピストン12の下側に供給される作動流体が常時
導入される作動流体導入体25が同心に設けられ、この作
動流体導入体25とバルブボディ31の作動流体供給孔35と
の間に前記供給弁33が設けられ、バルブボディ31の外周
側に前記作動流体排出孔46を含む作動流体排出通路47,4
9が設けられ、前記ワイヤスプリング52は、線材の中央
に位置する直線状部52bに対し両端の先端部52aが相互に
対向する方向に彎曲されることによってほぼＣ形に成形
され、このワイヤスプリング52の直線状部52bが、前記
スプリング嵌着部41に回動自在に嵌着され、ワイヤスプ
リング52の両端の先端部52aが、前記弁作動体53の横方
向に穿設された横孔に回動自在に嵌着されたものであ
る。

（作用） 本発明は、ワイヤスプリング52によって弁作動体53,5
5が上方に作動された状態が保持されている間は、排出
弁43によって作動流体排出孔46が閉じられているととも
に、作動流体供給孔35から供給弁33が開かれているの
で、作動流体導入体25に常時供給されている作動流体
は、作動流体供給孔35を経てピストン12の上側空間に圧
入され、ピストン12を押下げる。このピストン12が下降
限界の直前まで移動すると、弁作動体53,55が下方に作
動され、排出弁43が開かれるとともに供給弁33が閉じら
れ、ピストン12は、その下面に供給されている空気によ
って上方へ移動される。ワイヤスプリング52は、スプリ
ング嵌着部41に回動自在に嵌着された直線状部52b、弁
作動体53の横孔に回動自在に嵌着された両端の先端部52
aをそれぞれ回転軸として反転する。

（実施例） 以下、本発明を第１図乃至第４図に示される第１実施
例および第５図に示される第２実施例を参照して詳細に
説明する。

第１図は90゜に切欠いた断面図である。この図に示さ
れているように、シリンダボディ11の内部にはピストン
12が上下動自在に嵌合されている。このピストン12の下
側には中空のポンプ作動ロッド13が一体成形されてい
る。シリンダボディ11の下部には流体給排ボディ14が一
体的に嵌着され、このボディ14の内部に嵌着されたパッ
キング15によって、上側の給気口16と下側の液吐出口17
とがシールされている。流体給排ボディ14の下部にはポ
ンプシリンダ18が一体的に嵌着され、このポンプシリン
ダ18の下部には往復動形ポンプ（図示せず）が設けられ
ている。前記給気口16は、コンプレッサ等から圧搾空気
の供給を受けるねじ穴であり、この給気口16は、環状溝
21を介して反対側のねじ穴22に連通している。

このねじ穴22は、図示しない管を経て本装置の最上部
に位置する作動流体導入体25のねじ穴26に連通される。
このねじ穴26は、作動流体導入体25の中央に穿設された
作動流体供給穴27に形成されている。

前記シリンダボディ11の上部開口にはバルブボディ31
が螺合され、このバルブボディ31の上部凹溝32に前記作
動流体導入体25が螺合されている。この作動流体導入体
25の下側には上下方向に所定の間隙が確保され、この間
隙内に円板形の供給弁33が上下動自在に設けられてい
る。この供給弁33の中央には作動流体通孔34が穿設され
ている。さらに、この供給弁33に対応して、バルブボデ
ィ31に一対（第３図）の作動流体供給孔35が穿設され、
この供給孔35の上端開口にバルブシート36が嵌着され、
このバルブシート36に前記供給弁33が接離される。前記
作動流体供給孔35には、十分な作動流体が通れるように
十分な間隙を介してプッシュロッド37が遊嵌されてい
る。

前記バルブボディ31の下側には一対（第３図）のスプ
リング嵌着部41が一体に突設されている。このスプリン
グ嵌着部41の根本部に形成された凹溝42には排出弁43の
円板形本体44が上下動自在に嵌合されている。この排出
弁43は、円板形本体44に可動バルブシート45が一体的に
嵌着されたものであり、この可動バルブシート45と対向
するバルブボディ31の対応位置に作動流体排出孔46が設
けられ、この作動流体排出孔46の上端は、バルブボディ
31に凹溝状に切込形成された切込溝47に連通されてい
る。バルブボディ31の上端と作動流体導入体25の頭部と
の間にはエキゾーストカバー48が挟着され、このカバー
48の下端開口がバルブボディ31のフランジ部の外周に排
気間隙49を介して嵌合されている。前記作動流体排出孔
46は切込溝47、排気間隙49を経て外部に連通され、これ
らが作動流体排出通路を構成している。

また、前記一対のスプリング嵌着部41の下部に形成さ
れた凹溝51に、第２図に示されるようにほぼＣ形に成形
されたピアノ線等から成るワイヤスプリング52が左右対
称にそれぞれ回動自在に嵌着されている。このワイヤス
プリング52は、第１図に示されるように丸形断面の線材
の中央に位置する直線状部52bに対しその両側部を彎曲
してその両端の先端部52aを相互に直線状に対向するよ
うに成形したもので、線材中央の直線状部52bがスプリ
ング嵌着部41のスプリング嵌着凹溝51に回動自在に嵌着
され、両端の先端部52aが弁作動体53の横方向に穿設さ
れた小孔（横孔）に回動自在に嵌着され、これらの先端
部52aおよび直線状部52bがワイヤスプリング反転時の回
転中心軸となっている。このワイヤスプリング52を装着
するときは、ワイヤスプリング52の両端の先端部52aを
やや開いて弁作動体53の横孔に自身の復元力により嵌着
する。この弁作動体53には切換ロッド54の上部が螺合さ
れ、前記Ｃ形スプリング53によって支持されている。さ
らに、この切換ロッド54の上部に、前記弁作動体53と一
体的に設けられて排出弁43を作動する弁作動体55の軸部
が螺合されている。この弁作動体55は、バルブボディ31
の中心の孔56に上下動自在に嵌合されている。前記弁作
動体53、切換ロッド54および弁作動体55は割ピン57によ
って一体化されている。

前記切換ロッド54には、ピストン12の内周面に嵌着さ
れ押えリング61により固定されている作動板62が遊嵌さ
れ、この作動板62の上側にコイルスプリング63が係合さ
れている。前記切換ロッド54の下端部にはピン64によっ
て係止されたスプリング受け65の上側にコイルスプリン
グ66が設けられている。そうして、前記ピストン12が上
昇したとき、作動板62により上昇された上側のコイルス
プリング63によって弁作動体53が弾力的に押上げられ、
また、ピストン12が下降したときは、前記作動板62によ
り押下げられた下側のコイルスプリング66によって切換
ロッド54が弾力的に押下げられ、弁作動体55が下方に作
動される。

第２図、第３図および第４図に示されるように、前記
作動流体供給孔35、スプリング嵌着部41、作動流体排出
孔46、は、バルブボディ31の中心に穿設された孔56を中
心に対称に設けられている。

次に、第１図乃至第４図に示された実施例の作用を説
明する。

ほぼＣ形のワイヤスプリング52は、第１図においては
水平状態に示されているが、このような状態は先端部52
aとスプリング嵌着凹溝51に嵌着された直線状部52bとの
間が圧縮された不安定状態であり、ほとんどは、直線状
部52bを支点に先端部52aが上方か下方に反転された状態
にある。

ピストン12が上昇するときは、コイルスプリング63を
介して弁作動体53が第１図に図示された位置まで押上げ
られると、ワイヤスプリング52の先端部52aが図示する
圧縮状態から瞬時に上方へ反転し、この弁作動体53が排
出弁43の円板形本体44に当る。この排出弁43は、図示さ
れた中立状態から上方へ移動して、その可動バルブシー
ト45が作動流体排出孔46を閉じると同時に、プッシュロ
ッド37がおしあげられ、上側のバルブシート36が確実に
開かれる。

したがって、前記給気口16に供給された圧搾空気は、
環状溝21からシリンダボディ11の下部内を経てピストン
12の下面に作用するとともに、ねじ穴22から図示しない
管、ねじ穴26、作動流体供給穴27、供給弁33の中心の作
動流体通孔34、バルブシート36の内孔、作動流体供給孔
35を順次経てシリンダボディ11の上部内に圧送され、ピ
ストン12の上面およびポンプ作動ロッド13の内空部の底
面を下方に押圧する。したがってピストン12に作用する
空気圧は上側および下側において等しいが、ロッド13の
断面積だけピストン12の下側の受圧面積が少ないため、
ピストン12を下方へ押付ける力が勝り、ピストン12は上
昇動作から下降動作に切換わる。

ピストン12が下降限界に近付くと、一体の作動板62が
コイルスプリング66を介してスプリング受け65を押下
げ、切換ロッド54が下降される。この切換ロッド54とと
もに弁作動体55が下降され、そして、ほぼＣ形のワイヤ
スプリング52の先端部52aが第１図に図示された状態か
ら僅かでも下側に移動されると、このワイヤスプリング
52の反発力が下方に作用して、弁作動体55が排出弁43の
円板形本体44に当接され、作動流体排出孔46が開くと同
時に、円板形本体44からプッシュロッド37への押上力が
なくなるので、円板形の供給弁33が下降してバルブシー
ト36を閉じ、ピストン12の上側にかかる空気圧の供給を
断つ。したがって、給気口16からシリンダボディ11の下
部内を経てピストン12の下面に作用する空気圧によっ
て、ピストン12およびロッド13は上昇し、ピストン12よ
り上側のシリンダボディ11内空気は前記作動流体排出孔
46から切込溝47、排気間隙49を経て外部に排気される。

このようにして、ピストン12の上下方向の往復動作が
繰返し行われる。

次に、第５図を参照して本発明の第２実施例を説明す
る。この第２実施例の切換装置は、図面上は横形で示さ
れているが、実際は第１実施例のものと同様に縦形で使
用される。なお、第１図のものと同様の部材には同一符
号を付して、その説明を省略する。また、この第５図は
180゜切欠断面であるから、バルブボディ31やワイヤス
プリング52等が左右対称に現れる。

作動流体導入体25の側面に作動流体導入孔71が設けら
れ、また作動流体導入体25の周面に管継手本体72が嵌合
され、この管継手本体72の側面に螺合された押しねじ73
によりパッキング74が押圧され、このパッキング74の内
周面に嵌合され前記作動流体導入孔71に連通される管75
の気密が保持される。この管75の他端は、前記ねじ穴22
に接続される。

前記作動流体供給穴27の先端部には切欠溝81が設けら
れ、供給弁33が作動流体導入体25の先端に当接されたと
きも、作動流体供給穴27がこの切欠溝81および供給弁33
の外周間隙を介してバルブシート36の内孔に連通され
る。このバルブシート36および作動流体供給孔35は、バ
ルブボディ31の中央部に形成されている。そして、この
中央部の作動流体供給孔35に対して前記弁作動体55から
一体に穿設されたプッシュロッド82が遊嵌されている。
また、作動流体排出孔46は、切込溝47を介して２分され
ている。

そうして、ほぼＣ形のワイヤスプリング52が左方（上
方）に反転したとき、弁作動体53によって排出弁43が押
圧され、作動体排出孔46の開口が閉塞されると同時に、
プッシュロッド82によって供給弁33が押圧され、作動流
体供給穴27と作動流体供給孔35とが連通される。また、
ワイヤスプリング52が右方（下方）へ反転された場合
は、プッシュロッド82の押圧解除により供給弁33が閉じ
られるとともに、弁作動体55によって排出弁43が開かれ
る。このようにプッシュロッド82が弁作動体55と一体的
に作動される点で、この第２実施例の作用は第１実施例
の作用と異なるが、その他の作用は同様であるから、そ
の作用説明を省略する。

以上のように、ほぼＣ形のワイヤスプリング52は、そ
の直線状部52bと両端の先端部52aとが回転中心軸となっ
て自在に回転し、円滑に反転動作するので、直線状部52
bと両端の先端部52aとの間にある彎曲部分には曲げのみ
が作用して捩れが作用しない。したがって、このＣ形ワ
イヤスプリング52は小形でも大きな反転ストロークが得
られるとともに線材の金属疲労が少なく優れた耐久性を
有する。

さらに、ほぼＣ形のワイヤスプリング52は、その両端
の先端部52aが弁作動体53の横孔に嵌着され、この弁作
動体53とＣ形ワイヤスプリング52とにより無端状スプリ
ングが構成されているから、Ｃ形ワイヤスプリング52が
弁作動体53とスプリング嵌着部41との間で圧縮されたと
き圧縮力の逃げ場がなく、圧縮力がＣ形ワイヤスプリン
グ52内に効果的に蓄圧される。

さらに、ほぼＣ形のワイヤスプリング52の直線状部52
bをスプリング嵌着部41に嵌着するとともに、Ｃ形ワイ
ヤスプリング52の両端の先端部52aをやや開いて作動体5
3の横孔に自身の復元力により嵌着するのみで、特に固
定することもなくＣ形ワイヤスプリング52を簡単に嵌着
でき、しかも、装着後は自身の復元力により外れない利
点がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ほぼＣ形のワイヤスプリングによっ
て弁作動体をスナップアクションで作動するポンプ用の
往復動切換装置にあって、バルブボディの上側にピスト
ンのロッド側に供給される作動流体が常時導入される作
動流体導入体が同心に設けられ、この作動流体導入体と
バルブボディの作動流体供給孔との間に供給弁が設けら
れ、バルブボディの外周側に作動流体排出孔を含む作動
流体排出通路が設けられたから、バルブボディの中心部
に作動流体供給通路をコンパクトに配置でき、この種の
往復動切換装置の小径化を図ることができる。

また、本発明によれば、ほぼＣ形のワイヤスプリング
の直線状部と両端の先端部とが回転中心軸となって自在
に回転し、このワイヤスプリングが円滑に反転動作する
とともに、直線状部と両端の先端部との間にある彎曲部
分には曲げのみが作用して捩れが作用しないので、装着
スペースをさほど必要としない小形のワイヤスプリング
でも大きな反転ストロークが得られるとともに、線材の
金属疲労が少なく優れた耐久性を有する効果もある。

さらに、本発明によれば、ほぼＣ形のワイヤスプリン
グの相互に対向する両端の先端部が前記弁作動体の横孔
に嵌着されることにより無端状スプリングが構成されて
いるから、このＣ形ワイヤスプリングが弁作動体とスプ
リング嵌着部との間で圧縮されたとき圧縮力の逃げ場が
なく、圧縮力がＣ形ワイヤスプリング内に効果的に蓄圧
される効果もある。

さらに、本発明によれば、ほぼＣ形のワイヤスプリン
グの直線状部をスプリング嵌着部に嵌着するとともに、
そのワイヤスプリングの両端の先端部をやや開いて弁作
動体の横孔に自身の復元力により嵌着するのみで、特に
固定することもなくワイヤスプリングを極めて簡単に装
着できるとともに装着後は外れない利点があり、部品点
数が少ないこともあって、従来品に比べ大幅なコストダ
ウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のポンプ用往復動切換装置の第１実施例
を示す90゜切欠断面図、第２図はそのバルブボディの底
面図、第３図は第２図のIII−III線断面図、第４図は第
２図のIV−IV線断面図、第５図は本発明の第２実施例を
示す180゜切欠断面図である。 11……シリンダボディ、12……ピストン、13……ポンプ
作動ロッド、25……作動流体導入体、31……バルブボデ
ィ、33……供給弁、35……作動流体供給孔、41……スプ
リング嵌着部、43……排出弁、46……作動流体排出孔、
47,49……作動流体排出通路を構成する切込溝および排
気間隙、52……ワイヤスプリング、53,55……弁作動
体。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダボディの内部に、ポンプ作動ロッ
   ドを下側に一体に設けてなるピストンが摺動自在に嵌合
   され、シリンダボディの上部にバルブボディが一体的に
   設けられ、このバルブボディにピストンの下側に供給さ
   れる作動流体をピストンの上側にも供給する作動流体供
   給孔とピストンの上側にある作動流体を外部に排出する
   作動流体排出孔とが設けられ、作動流体供給孔の上端に
   供給弁が開閉自在に設けられ、作動流体排出孔の下端に
   排出弁が開閉自在に設けられ、前記バルブボディの中央
   部にピストンの往復動に関連して供給弁および排出弁を
   開閉作動する弁作動体が上下動自在に設けられ、この弁
   作動体をスナップアクションで作動するほぼＣ形のワイ
   ヤスプリングが、前記バルブボディから下側に突設され
   たスプリング嵌着部と弁作動体との間に介設されたポン
   プ用の往復動切換装置であって、 前記バルブボディの上側にピストンの下側に供給される
   作動流体が常時導入される作動流体導入体が同心に設け
   られ、この作動流体導入体とバルブボディの作動流体供
   給孔との間に前記供給弁が設けられ、バルブボディの外
   周側に前記作動流体排出孔を含む作動流体排出通路が設
   けられ、 前記ワイヤスプリングは、線材の中央に位置する直線状
   部に対し両端の先端部が相互に対向する方向に彎曲され
   ることによってほぼＣ形に成形され、このワイヤスプリ
   ングの直線状部が、前記スプリング嵌着部に回動自在に
   嵌着され、このワイヤスプリングの両端の先端部が、前
   記弁作動体の横方向に穿設された横孔に回動自在に嵌着
   された ことを特徴とするポンプ用の往復動切換装置。